4.1. Баллонные установки
Самой простой баллонной установкой является индивидуальная с одним баллоном вместимостью 50 л или с двумя баллонами вместимостью по 27 л, устанавливаемыми непосредственно на кухне. Второй тип — индивидуальные установки с двумя баллонами, размещаемыми вне здания в металлическом шкафу. Третий тип — групповые (многобаллонные) установки с баллонами вместимостью 50 л, устанавливаемыми как вне здания в металлическом шкафу, так и в отапливаемом помещении.
Индивидуальные баллонные установки. Индивидуальные баллонные установки предназначены в основном для газоснабжения потребителей с небольшим расходом газа, например, отдельных квартир. Для жилого фонда могут применяться индивидуальные установки двух типов: шкафная наружная с двумя баллонами вместимостью 50 л и подачей паровой фазы газа к плите, размещенной на кухне, по газопроводу от наружного шкафа до плиты; внутриквартирная с установкой на кухне 2-горелочной газовой плиты с баллоном вместимостью 5 л, 3-горелочной плиты со встроенным баллоном 27 л и 2-х и 4-горелочных плит с баллоном 50 л. В соответствии с действующими правилами взамен одного баллона вместимостью 50 л допускается в одном помещении устанавливать два баллона вместимостью не более 27 л каждый, один из которых — резервный.
Во втором случае положительные температуры воздуха обеспечивают бесперебойное газоснабжение потребителей при использовании СУГ любой марки. Однако такие установки обладают повышенной опасностью вследствие возможных утечек газа или разрыва переполненного баллона, находящегося внутри помещения, что может привести к образованию взрывоопасных концентраций.
Эксплуатация баллонов, размещенных вне помещения, безопасней, однако при низких температурах испарительная способность газа резко снижается. При этом количество неиспарившихся остатков газа в баллоне может быть весьма значительным. При установке баллонов в шкафах вне помещения это обстоятельство усложняет работу газонаполнительных станций (ГНС), так как требуется организовать слив неиспарившихся остатков из баллонов. Следовательно, при использовании баллона для индивидуально-бытовых, а также ограниченных производственных нужд, важен не только состав газа, но и способ установки баллона, т.е. находится ли он вне (в шкафу) или внутри помещения (рядом с плитой).
При газоснабжении от однобаллонных установок необходимо выполнять следующие требования:
- не разрешается устанавливать баллоны с газом в помещениях, имеющих подвалы и погреба, вход в которые осуществляется из этих помещений (однако при газификации существующего жилого фонда допускается устанавливать баллоны с газом в таких помещениях при условии уплотнения входов и полов, перекрытий между ними, заделки щелей и выполнения других мероприятий, исключающих возможность проникновения газа в эти подземные сооружения); в цокольных и подвальных помещениях; в жилых комнатах; в кухнях, расположенных непосредственно под больничными палатами, аудиториями и классами учебных заведений, а также под фойе зрительными, обеденными, торговыми залами и т.п.;
- баллон должен быть установлен в легкодоступном для осмотра месте и прочно прикреплен к стене специальными хомутами;
- запрещается устанавливать баллон против топки отопительной печи;
- объем баллона при установке внутри жилых и общественных зданий не должен превышать 50 л;
- баллон следует устанавливать не ближе 1 м от газовой плиты или другого газового прибора, радиатора отопления, печи, электрических выключателей и счетчиков. Это расстояние может быть уменьшено до 0,5 м, если предусматривается экранирование баллона. Расстояние до топочных дверок печи должно быть не менее 2 м.
Двухбаллонные установки (в случае технической обоснованности) снабжают двумя баллонами, устанавливаемыми в металлических шкафах, которые крепятся снаружи у стен здания. Кроме общих требований при монтаже этих установок должны быть выполнены следующие дополнительные условия:
- шкаф для баллонов устанавливается на прочное несгораемое основание не ближе 0,5 м от дверей и окон первого этажа и 3 м от окон и дверей подвальных и цокольных помещений, выгребных ям, колодцев, погребов и других заглубленных в грунт сооружений. Он крепится к стене здания металлическими скобами или специальными костылями. Высота основания под шкаф должна быть не менее 0,1м от уровня земли. Две дверцы шкафа облегчают установку и извлечение баллонов, а для его вентиляции в нижней и верхней частях стенок должны иметься прорези или жалюзийные решетки. В шкафах необходимо предусмотреть гнезда для установки в них баллонов, а на задней стенке — узел для крепления регулятора давления.
На промышленных предприятиях баллоны с газом должны быть предусмотрены в местах, защищенных от повреждения баллонов внутрицеховым транспортом, от брызг металла и воздействия корродирующих жидкостей и газов, а также от нагрева ыше 45°С. Баллонные установки, применяемые для снабжения сжиженным газом животноводческих и птицеводческих ферм, следует размещать вне зданий; допускается станавливать баллоны внутри оранжерей и теплиц, имеющих вентиляцию, которая беспечивает удаление 2/3 воздуха из нижней зоны помещения.
Газоснабжение передвижных буфетов, столовых и т. п. допускается при наличии роекта, согласованного в установленном порядке с местной организацией по эксплуатации газового хозяйства. Баллонные установки, устанавливаемые снаружи, могут применяться без подогрева только при положительной температуре наружного воздуха. В остальных случаях использовать баллонные установки можно только при условиях размещения их в отапливаемых помещениях, т. е. в кухнях, и заправки техническим бутаном (БТ) или сжиженными пропан-бутанами летней марки (СПБТЛ).
Групповые баллонные установки. Для газоснабжения жилых малоквартирных зданий, мелких коммунально-бытовых и промышленных предприятий, можно использовать групповые баллонные установки (в состав их входит более двух баллонов), размещаемые в металлических шкафах.
Внимание: такие установки следует применять для газоснабжения только в исключительных случаях, когда невозможно устройство групповых резервуарных установок.
Наружные газобаллонные установки могут быть допущены для круглогодичного газоснабжения только в случае принятия мер по обеспечению номинальной испарительной способности (установка баллонов в отапливаемых помещениях, утепленных обогреваемых шкафах и др.). Помещения, в которых размещают групповые газобаллонные установки, могут быть отдельно стоящими или пристроенными к глухой наружной стене здания. Они должны быть одноэтажными, выполненными из несгораемых материалов, с легко сбрасываемыми покрытиями, безыскровыми полами и без чердака, с открывающимися наружу окнами и дверьми, отапливаемыми, вентилируемыми, с электрическим освещением во взрывозащищенном исполнении.
При использовании для газоснабжения групповой газобаллонной установки, расположенной в шкафу у стены здания, для получения температуры, обеспечивающей постоянную номинальную испарительную способность, металлический шкаф рекомендуется обогревать горячей водой от системы отопления здания.
Шкаф должен иметь теплоизоляцию минеральной ватой толщиной 50–60 мм. На трубопроводе горячей воды внутри здания на начальном и конечном участках должны быть запроектированы отключающие устройства, и дренажные трубки на случай слива воды из системы с целью предотвращения ее замерзания в трубах при возникновении аварийной ситуации или необходимости проведения ремонтных работ. Пуск системы обогрева шкафной установки в эксплуатацию рекомендуется осуществлять одновременно с пуском системы отопления жилых зданий. Прокладку газопроводов паровой фазы сжиженного газа следует предусматривать с уклоном в сторону баллонов. Газопровод паровой фазы от шкафа групповой баллонной установки до ввода в здание необходимо тепло изолировать минеральной ватой толщиной 30–40 мм.
Процесс испарения пропан-бутановой смеси при отборе паровой фазы из баллона происходит фракционно — по мере испарения постоянно увеличивается доля бутановых фракций. Решающее влияние на испарительную способность оказывает соотношение пропана и бутанов в газе. Кроме того, по мере отбора паров из баллона его испарительная способность непрерывно снижается, во-первых, за счет уменьшения смоченной поверхности через которую осуществляется подвод тепла для кипения сжиженных пропан-бутанов, и, во-вторых, за счет падения температурного напора, обусловленного повышением температуры кипения вследствие роста содержания бутанов в жидкой смеси.
При оптимальном отборе паров приток теплоты из окружающей атмосферы компенсирует затраты ее на испарение жидкости и испарительная способность баллона уменьшается медленно, приближенно пропорционально уменьшению смоченной поверхности баллона. Число баллонов в групповых установках для газоснабжения жилых зданий можно определять по приведенной ниже формуле, составленной на основании эксплуатационных данных, учитывающих режим потребления газа квартирами:
N = 3,62ngKо /(QнV) (4.1)
где N — число рабочих баллонов в групповой установке;
n — число газоснабжаемых квартир;
g— номинальная тепловая мощность газовых приборов, установленных в одной квартире, кВт;
К0 — коэффициент одновременности, принимаемый по табл. 3.13;
Qн — низшая теплота сгорания газа, кДж/м3;
V — расчетная испарительная способность по газу одного баллона, м3/ч.
Для зимнего периода в средней полосе России расчетная испарительная способность одного баллона может быть принята на основании средних расчетных данных в пределах 0,220–0,436 м3/ч (для 50-литровых баллонов). Эти значения пригодны для установок, предназначенных для газоснабжения жилых квартир, так как они учитывают периодичность и неодновременность работы газовых приборов. Кроме того, для обеспечения бесперебойности газоснабжения в каждой групповой установке рекомендуется предусматривать число резервных баллонов, равное числу рабочих баллонов, и создавать возможность их раздельной и совместной работы
.